Dinámica 58. La rapidez máxima con la que un coche de 1.000 kg de masa puede tomar una curva sobre una
ruta horizontal sin peralte de 150 m de radio es de 20 m/s. (El peralte
es la inclinación en la curva que permite realizar giros a mayor velocidad sin
correr el riesgo de salirse de la pista)
Calcular, cuando la rapidez es máxima:
DCL
a) La fuerza de rozamiento entre las
ruedas y el asfalto.
Según x ---- > ∑F = Froz
= m ac
donde
Froz = fuerza de rozamiento
m = masa = 1.000 kg
ac = aceleración centrípeta
= v2 / R
v = velocidad = 20 m/s
R = radio de la curva = 150
m
Reemplazando
Froz = 1.000 kg (20 m/s)2
/ 150 m = 2.667 N < ----------
fuerza de rozamiento
b) El mínimo valor del coeficiente de
rozamiento entre las ruedas y el asfalto.
Según y ---- > ∑F = N – P
= 0
donde
N = normal = fuerza ejercida
por el asfalto sobre el auto
P = peso del auto = m g = 1.000 kg 10 m/s2 =
10.000 N
Despejando N
N = P = m g = 1.000 kg 10 m/s2 =
10.000 N
Froz = μe N
Reemplazando el Froz y
despejando μe
μe = Froz / N =
2.667 N / 10.000 N ≥ 0,27 < ---------- coeficiente de rozamiento
En este caso la fuerza de rozamiento sería como la fuerza centrípeta?
ResponderEliminarPorque sino no entiendo el hecho de que esté direccionada hacia el centro.
Newton dixi: Sumatoria de fuerzas (en este caso solo Froz) = masa * aceleración (en este caso aceleración centrípeta).
ResponderEliminarcentrípeta = hacia el centro
centrifuga = hacia "afuera"
Por el hecho de que está afectado por una aceleración centrípeta, tiene que ir hacia el centro la Froz?
EliminarEl auto esta en una trayectoria curva, el sentido de la velocidad esta cambiando (no el módulo). Eso es "debido" a una fuerza, que lo mantiene en la trayectoria.
ResponderEliminarCLARO, y como la única fuerza es la de rozamiento, tiene que ser en esa dirección y sentido. MUCHAS GRACIAS!
EliminarComo me doy cuenta que se tiene que usar el coeficiente estatico minimo? tenia entendido que cuando no hay movimiento relativo entre las superficies se usaba, pero aca la rueda si se mueve con respecto al piso no?
ResponderEliminarNo.
ResponderEliminarEn el punto de contacto de la rueda con el piso esta quieto.
La rueda gira y el nuevo punto de contacto de la rueda con el piso esta quieto.
La rueda se mueve respecto del piso cuando la rueda "patina"
Muchas gracias!!
EliminarNo entiendo por que el coeficiente de rozamiento seria el estatico MINIMO,cuando dice que la velocidad es maxima. Yo pensaria que el punto en el que es maxima la velocidad, el coeficiente tambien es maximo.
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